纽黑文生长出量子森林

国际艺术与创意节专题展览“绿色之下,量子”


耶鲁大学量子研究所在国际艺术与创意节上举办的一场专题展览“绿色之下,量子”将纽黑文绿地的一部分变成了量子光森林。(艾莉·巴顿摄)


最近一个有雾的周五晚上,空气中弥漫着古老的嘻哈歌曲,数百名快乐的人们参加了国际艺术与创意节,纽黑文绿地上出现了一片小小的量子森林。

距离节日主舞台不远的地方,数十座灯塔高 6 英尺,排成一排。当人们散步、跳舞、摆姿势自拍时,灯塔就会亮起蓝色、绿色、红色或白色。

“你能告诉我们这是如何运作的吗?” 来自康涅狄格州谢尔顿的爱德华·沙利文和伊冯·本杰明在接近这个迷你迷宫的官方导游弗洛里安·卡尔时问道。

“你对量子物理学了解多少?” 卡尔问道,他的日常工作是耶鲁量子研究所(YQI)的经理。

正如卡尔所解释的那样,看起来像是随机灯光秀的东西实际上是一种复杂的量子计算技术的精心安排,该技术需要数年的时间才能开发出来——这项技术有一天可能会改变日常生活。

更具体地说,这个名为“绿色之下,量子”的特定地点展览由艺术家斯图尔特·史密斯在 YQI 驻留一年期间创作,采用了耶鲁大学对量子纠错的最新研究,这是量子计算研究中的一个概念,这是创建比传统计算机快一个数量级的全尺寸量子计算机所面临的最大障碍之一。

斯图尔特·史密斯

艺术家斯图尔特·史密斯在耶鲁大学量子研究所驻留一年期间创作了这个特定地点的展览。

量子计算机以量子位(称为量子位)的形式将信息存储为数据,而量子位是出了名的挑剔且容易出错。研究人员正在尝试使用散布在“数据”量子位中的额外“稳定器”量子位来纠正这些错误。今年早些时候,耶鲁大学的研究人员能够将量子位的寿命延长一倍以上,有效地表明量子纠错是构建量子计算机的实用工具。

“对于这件作品,我知道我想要与光一起工作,我知道我想要一些对教师和学生有意义的东西,”史密斯说,他是一名平面设计师,于 2008 年从耶鲁大学获得了平面设计硕士学位。现在,这里的教师和学生正在研究纠正量子位错误的算法——他们处于各自领域的最前沿。”

在与 YQI 研究人员协商后,史密斯与卡尔和计算机科学研究生吴悦合作,为艺术装置创建了概念主题和软件。Alpay Kasal 和他位于旧金山的体验式设计公司 Bignoodle 创建了定制硬件。

作为“绿色之下,量子”的一部分,人们围绕着传感器跳舞。

“绿色之下,量子”的参观者也成为了参与者。

信标使用接近传感器和在网络浏览器中运行的定制软件,让观众成为积极的参与者。每个参与者在艺术装置中的移动创造了量子误差的模拟。校正软件开始纠正这些“错误”,导致信标改变颜色。

红灯表示已定位到错误;蓝灯表示错误已解决。绿色和紫色指示灯表示系统出现错误。

卡尔说,YQI 可能会在秋季在校园内重新安装这个装置。

目前,在格林,YQI 的量子森林很快吸引了科学家和非科学家。

“这是迄今为止我们所做过的最雄心勃勃的科学推广想法,”卡尔·A·莫尔斯应用物理和物理学教授、YQI 副主任 A. Douglas Stone 在勘察现场时说道。“它确实很复杂。”

但对于参加音乐节的沙利文和本杰明来说,这并不算太复杂,他们在获得教程后高兴地在灯光下跳舞。

“这非常有趣,尤其是在了解其工作原理之后,”沙利文说。“一开始我们并没有意识到,直到我们离开第一个红绿灯时,它就变成了蓝色。”

“这无疑有助于将这些点联系起来,”本杰明说。

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